Utilizzo di copule per l'analisi dell'energia rinnovabile eolica

ABSTRACT The last decade have seen the spread of the use of copula models in many research fields. The recent interest in the application of copulas models is related to the increase in the inter-correlated nature of our world: now more than ever the concept of interrelated systems is the base point in any science-based analysis. In this perspective, the understanding of how the variables of the systems behave not only by themselves but together is a fundamental point. In this scenario, copulas are gaining more and more attention as they are a powerful tool to study the dependence between random variables. By looking at the literature we can see that there is an increasing number of fields where copulas are implemented: from the medical science, risk-management, insurance, portfolio analysis, banking, quantitative finance, climate change, energy. To the best of our knowledge, no updated and comprehensive review is available for the application of copulas in wind renewable energy. This thesis attempts to fill this gap by providing a reviewing the last development of copulas models and their applications in wind renewable energy. We propose a review of the latest literature and applications in wind renewable energy for different types of the copula models, including Gaussian, Clayton, Gumbel, Frank, and Vine; by also including the theoretical development of a mixture of bivariate and multivariate copula distribution.

ABSTRACT L'ultimo decennio ha visto la diffusione dell'uso dei modelli di copula in molti campi di ricerca. Il recente interesse per l'applicazione dei modelli copule è legato all'aumento della natura inter-correlata del nostro mondo: ora più che mai il concetto di sistemi interrelati è il punto base di ogni analisi scientifica. In questa prospettiva, la comprensione di come le variabili dei sistemi si comportano non solo da sole ma insieme è un punto fondamentale. In questo scenario, le copule stanno guadagnando sempre più attenzione in quanto sono un potente strumento per studiare la dipendenza tra variabili casuali. Guardando la letteratura possiamo osservare un numero crescente di campi in cui vengono implementate le copule: dalla scienza medica, gestione del rischio, assicurazioni, analisi di portafoglio, banche, finanza quantitativa, cambiamenti climatici, energia. Per quanto a nostra conoscenza, non è disponibile alcuna revisione aggiornata e completa per l'applicazione delle copule nell'energia rinnovabile eolica. Questa tesi tenta di colmare questa lacuna fornendo una revisione dell'ultimo sviluppo dei modelli di copula e delle loro applicazioni nell'energia rinnovabile eolica. Proponiamo una revisione della letteratura e delle applicazioni più recenti nell'energia rinnovabile eolica per diversi tipi di modelli di copula, inclusi Gaussian, Clayton, Gumbel, Frank e Vine; includendo anche lo sviluppo teorico di una miscela di distribuzione copula bivariata e multivariata.